1. 什么时阻塞队列
阻塞队列 是一个支持两个附加操作的队列,如下:
支持阻塞的插入方式 :当队列满时,队列会阻塞插入元素的线程,直到队列不满;
支持阻塞的移除方式 :当队列为空时,获取元素的队列会等待队列为非空;
2. 插入和移除操作的四种处理方式
方法/处理方式 | 抛出异常 | 返回特殊值 | 一直阻塞 | 超时退出 |
---|---|---|---|---|
插入方式 | add(e) | offer(e) | put(e) | offer(e,time,unit) |
移除方法 | remove() | poll() | take() | poll(time.unit) |
检查方法 | emement() | peek() | 不可用 | 不可用 |
- 抛出异常:当队列满时,再往队列插入元素会抛出 IllegalStateException (“Queue full”)异常,队列为空时,再从队列中获取元素会抛出 NoSushElementException 异常;
- 返回特殊值:往队列中插入元素时,成功返回 true;移除时,没有返回 full ;
- 一直阻塞:当阻塞队列满时,如果生产者线程往队列里 put 元素,队列会一直阻塞生产者线程,直到队列可用或者响应中断退出;
- 超时退出:当阻塞队列满时,如果生产者线程往队列里插入元素,队列会阻塞生产者线程一段时间,超出指定时间会退出;
3. Java 里的阻塞队列
(1)ArrayBlockingQueue
它是一个用 数组 实现的 有界阻塞队列 ,此队列按照先进先出(FIFO)的原则对元素进行排序,默认情况下不保证 线程公平的访问队列;
(2)LinkedBlockingQueue
它是一个用链表实现的有界阻塞队列,此队列的默认和最大长度为 Inter.MAX_VALUE,此队列按照 先进先出 的原则对元素进行排列;
(3)PriorityBlockingQueue
它是一个 支持优先级 的无界阻塞队列,默认情况下元素采取自然顺序升序排列 ,但是不能保证同优先级元素的顺序;
(4)DelayQueue
它是一个 支持延时获取元素 的 无界阻塞队列 ,队列使用 PriorityQueue 来实现,队列中的元素必须实现 Delayed 接口,创建元素是可以指定多久才能从队列中获取元素,只有在延迟期满时才能从队列中提取元素;
(5)SynchronousQueue
它是一个不存储元素 的阻塞队列,每一个 put 操作必须等待一个 take 操作,否则不能继续添加元素,默认情况下采用 非公平性策略 访问队列,非常适合 传递性 场景;
(6)LinkedTransfreQueue
它是一个用 链表结构 组成的 无界阻塞 TransferQueue 队列,比其他队列多了 tryTransfer 和 transfer 方法;
(7)LinkedBlockingDeque
它是一个用 链表结构 组成的双向阻塞队列 ,可以从队列两端插入和移除元素,在初始化时可以设置容量防止其过度膨胀;
4. 阻塞队列的实现原理
使用 通知模式 来实现:当生产者往满的队列里添加元素时会阻塞住生产者,当消费者消费一个队列中的元素后,会通知生产者当前队列可用